Mengenal Teknologi HFC (Hybrid Fiber Coaxial)

Mengenal Teknologi HFC

Melanjutkan sesi selanjutnya dari tulisan “Perkembangan Teknologi TV Kabel Terkini” kali ini saya akan coba kupas teknologi HFC (Hybrid Fiber Coaxial) yang banyak dipakai oleh penyedia layanan TV berbayar atau PayTv  diseluruh dunia.

Diambil dari manual handbook Teknik Elektro - STT Telkom berikut penjelasan detailnya dan coba saya sederhanakan penjelasanya agar mudah dipahami. Sebelum menganjak lebih jauh tentang HFC.

Jenis layanan yang bisa dibawa oleh HFC adalah sebagai berikut.

Broadcast analogue services:

•        Broadcast TV analog.

•        Broadcast audio analog.

Digital broadcast services:

•        Digital Video Broadcast (DVB): video, audio, data.

•        Near Video on Demand (NVoD)

•        Pay per view Service.

•        Pay per Channel Service.

Cable Telephony based on Packet Cable

High Speed data Services:

•        Fast Internet Access

•        Data Over Cable Services

•        Community LAN Services

   Interactive Multimedia Services

•        Video On Demand.

•        Karaoke On Demand.

•        Audio On Demand.

•        Interactive Games. Dan masih banyak lagi

Pengertian HFC

•        Jaringan transmisi broadband yang merupakan gabungan dari sistem transmisi optik sebagai transport dan kabel coaxial sebagai saluran distribusi ke pelanggan.

•        Dapat diupgrade sesuai dengan kebutuhan layanan dan penetrasi pelanggan, seperti misalnya jumlah dan macam layanan yang diinginkan pelanggan.

•        Menyediakan Integrated services baik broadcast maupun interaktif bagi pelanggan TV Cable.

-   Jenis layanan lebih beragam, berupa;  video, Telepony, internet dan lainnya, untuk pelanggan residential, recreational, private institution, pusat bisnis, dll

Alokasi Spektrum Frekuensi HFC

Kanal Downstream & Upstream

Downstream	Upstream
Band frekuensi yang digunakan mengirimkan informasi (TV analog, TV digital, Telepon, Data, VoD) dari Headend ke pelanggan.  Rentang frekuensi yang digunakan oleh sinyal downstream adalah  47/51/71/88 - 862 MHz.	Band frekuensi yang digunakan mengirimkan informasi (telepon, data, Network management) dari pelanggan ke Headend.  Normalnya pada rentang  5 - 42 MHz untuk sistem US dan rentang 5 - 65 MHz untuk sistem Eropa.

Kapasitas Informasi  

•        Kanal televisi standar mempunyai spektrum RF 6 MHz.

•        Sistem kabel tradisional dengan bandwidth down-stream 400 MHz  ( 50 - 450 MHz) bisa menyalurkan 60 kanal TV analog

•        Untuk sistem HFC dengan bandwidth downstream 700 MHz  (50 - 750 MHz) bisa menyalurkan 110 kanal TV analog.

•        Satu kanal TV downstream  bisa digunakan untuk data kecepatan 27 Mbps dengan modulasi 64QAM dan bisa ditingkatkan sampai kecepatan 36 Mbps dengan modulasi 128QAM.

*   Kanal upstream bisa mengirim data  500 kbps - 10 Mbps dari pelanggan-pelanggan menggunakan modulasi 16QAM atau QPSK (bergantung pada besar spektrum yang dialokasikan untuk layanan)

Jaringan HFC

•        Jaringan HFC dikembangkan dari sistem distribusi kabel coaxial yang digunakan pada industri CATV.

•        Transmisi Serat Optik berfungsi sebagai Trunking.

•        Kabel coaxial digunakan untuk distribusi ke jaringan pelanggan-pelanggan.

•        Jaringan kabel Serat Optik mempunyai bentuk Star atau Ring.

•        Jaringan kabel Coaxial mempunyai bentuk Tree/Branch.

•        Jaringan HFC dirancang tidak hanya mendistribusikan layanan program TV tetapi juga untuk layanan data, telepon dan multi-media.

•        Sinyal yang dikirim dari Headend ke Pelanggan disebut sinyal Downstream, sedangkan sinyal yang dikirim dari Pelanggan ke Headend disebut Upstream (return path).

•        Jaringan HFC dikelola dan dikontrol dengan sistem CMTS.

Model Jaringan HFC

Konfigurasi Jaringan HFC

Segmentasi Jaringan HFC

Segmentasi Jaringan HFC

1.      Optical Transport

ü Disebut “Optical Transport Link”.
Mampu melewatkan beban penuh sinyal melalui jarak  48 s/d 65 km tanpa mengalami degradasi yang berarti

ü Biasanya untuk Analog ; tetapi bisa juga untuk Digital.

ü Khususnya untuk hubungan Jarak Jauh.

ü Mengirimkan sinyal dengan kualitas mendekati kualitas Headend diperlukan untuk segmen ini untuk melayani 10.000 pelanggan atau lebih bergantung dari link ini.

2.      Optical Distribution

ü Teknologi Optik Analog dan digital

ü Link dengan jarak pendek, biasanya radius sekitar 3,2 km, sehingga link Hub-ke-Node mempunyai rentang 3,2  s/d 6,5 km.

ü Untuk saat ini, link ini kebanyakan menggunakan laser Amplitudo Modulasi (AM).

ü Penyisipan suplai tegangan (power inserter) untuk Coaxial Amplifier

ü Mengirimkan sinyal Analog RF ke Jaringan Coaxial.

3.      Coaxial Distribution

Arsitektur jaringan coaxial dirancang dengan nama berbeda :

-          Fiber-to-Feeder (FTF)

-          Fiber-to-the-Serving Area (FSA)

-          Optical Serving Area (OSA)

 4. Sistem Distribution

Jaringan coaxial terdiri dari tiga segment:

-          Trunk

     a. Menyalurkan sinyal dari Fiber Node ke Distribusi  Coaxial.

b. Cakupan service area < 600 meter.

c. Struktur jaringan trunk bisa dikembangkan.

d. Mempunyai penguatan (gain) 28 - 31 dB.

-          Bridger

a.       Bridger amplifier berfungsi untuk menguatkan dan mendistribusikan sinyal amplifier trunk ke beberapa jaringan pelanggan.

b.      Biasanya bridger amplifier menyatu dengan  trunk amplifier dalam satu blok amplifier.

c.  Bridger amplifier mempunyai nilai gain maksimum 37 dB.

-          Line Extender

a.       Merupakan amplifier terakhir yang akan mensuplai sinyal ke pelanggan-pelanggan melalui Tap.

b.      Amplifier Line Extender biasanya tipenya sama dengan amplifier Bridger mempunyai nilai output level yang besar (Gain maksimum 35 dB).

-   Jaringan Drop pelanggan

Menghubungkan terminal pelanggan dengan sistem feeder dan terbagi atas dua bagian :

o   Outside wiring

o   Inside wiring

Element Jaringan HFC

1)     Head End
Berfungsi mengumpulkan dan mengolah informasi (broadcast kanal TV, telepon, data, VOD) dari bermacam-macam sumber (satelit, microwave, studio, sinyal off air) untuk didistribusikan ke pelanggan-pelanggan melalui jaringan. Headend merupakan pusat operasi dan administrasi jaringan HFC.

Terdapat 3 fungsi utama Headend :

•        Pusat Pengendalian

•        Reception (dari berbagai sumber)

•        Conditioning (Modulasi, Converter, dll)

•        Combining (multiplex).

Komponen Utama Headend

•        Antena parabola dan LNBC

•        Divider / Splitter

•        Satellite Receiver

•        Modulator

•        Combiner

•        Cable Router

•        Cable Telephony

•        Optoelectronic
Perangkat Optoelectronic terdiri dari :

-             Forward  Path Transmitter

-            Return Path Receiver

-            Remote Monitoring

2)     Distribution Hub

-          Distribution Hub mempunyai fungsi mendistribusikan signal ke beberapa lokasi dengan media fiber optik.

-          Untuk jaringan HFC yang kecil cukup menggunakan satu atau dua distribution Hub.

-          Sedangkan untuk jaringan HFC yang cukup besar, Distribution Hub terbagi atas Main Hub (MH) dan Sub Hub (SH).

-          Di dalam DH signal yang datang dikuatkan dan dipecah (splitted) dengan level yang disyaratkan oleh ODN.

-          Di dalam DH terdapat Penerima optik, Electrical splitter, Driver Amplifier, dan Optical amplifier.

-          Variasi  jarak distribution Hub adalah sbb :

3)     Fiber Node

-          Merupakan interface antara saluran optik dengan coaxial.

-          Terdiri Optical Transceiver (Optical/electrical converter) dan coaxial amplifier.

-          Dipasang outdoor atau indoor.

-          Interface antara FN-DH menggunakan 1 atau 2 fiber tergantung dari jenis service yang diberikan dan mekanisme supervisi yang digunakan.

-          Koneksi antara fiber dengan DH Interface menggunakan optical connector FC-APC connector.

Komponen utama Node

1.   Optoelectronic

      -   Transmitter

      -   Receiver

      -   Penguat RF

2.   Power Inserter

4)     Jaringan Coaxial

5)     Jaringan Drop Pelanggan